无粘性土的相对密实和粘性土的稠及土的压实性演示文稿

无粘性土的相对密实度和粘性土的稠度及土的压实性演示文稿2023/4/18土力学讲座系列四1现在是1页\一共有28页\编辑于星期三2023/4/18土力学讲座系列四2无粘性土的相对密实度和粘性土的稠度及土的压实性现在是2页\一共有28页\编辑于星期三无粘性土的相对密实度无粘性土的孔隙比的范围受土粒的大小、形状和级配的影响很大。因此即便两种无粘性土具有同样的孔隙比也未必表明他们处于同样的状态。在工程上一般用相对密实度Dr来衡量无粘性土的松紧程度。它是用无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准。现在是3页\一共有28页\编辑于星期三相对密实度Dr定义（理论表达式）定义（实用表达式）emax无粘性土处于最松状态时的孔隙比，可由其最小干密度换算

emin无粘性土处于最密状态时的孔隙比，可由其最大干密度换算e0无粘性土的天然孔隙比或填筑孔隙比ρdmax无粘性土的最大干密度ρdmin无粘性土的最小干密度

ρd无粘性土的天然干密度或填筑干密度现在是4页\一共有28页\编辑于星期三相对密实度Dr无粘性土处于最密实的状态

无粘性土处于最紧密的状态

在工程上，用相对密实度划分无粘性土状态如下：

疏松中密密实现在是5页\一共有28页\编辑于星期三粘性土的稠度

定义：指粘性土在某一含水率下对外界引起的变形或破坏的抵抗能力，是粘性土最主要的物理状态指标。现在是6页\一共有28页\编辑于星期三粘性土的稠度现在是7页\一共有28页\编辑于星期三粘性土的稠度流动状态可塑状态固体状态半固体状态刚沉积的粘土，本身不能保持其形态，极易流动

外力作用可改变其形状，而不改变其体积，并在外力卸除后仍能保持已获得的形状水分蒸发，上覆沉积层厚度增加，含水率减小，体积收缩含水率减小,丧失可塑性，在外力作用下，易于发生破裂体积不再收缩，空气进入土体，土的颜色变淡

现在是8页\一共有28页\编辑于星期三粘性土的稠度粘性土从一种状态转变为另一状态，可用某一界限含水率来区分，稠度界限（阿太堡）Atterberg界限定义：现在是9页\一共有28页\编辑于星期三粘性土的稠度液限流动状态与可塑状态的界限含水率，可塑状态的上限含水率

塑限可塑状态与半固体状态的界限含水率，可塑状态的下限含水率

缩限半固体状态与固体状态的界限含水率，即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变的含水率。

现在是10页\一共有28页\编辑于星期三粘性土的稠度粘性土从一种状态转变为另外一种状态是逐渐过渡的，并无明确的界限。目前工程上只是根据某些通用的试验方法测定这些界限含水率。现在是11页\一共有28页\编辑于星期三塑限测定方法：搓滚法和液塑限联合测定法现在是12页\一共有28页\编辑于星期三塑限测定方法：搓滚法：调制均匀的湿图样，在毛玻璃上搓滚成3毫米直径的土条，若这个时刻恰好出现裂缝，就把土条的含水率定为塑限液塑限联合测定法：取代表性试样，加入不同数量的纯水，调制成三种不同稠度的试样，用电磁落锥测定圆锥在自重作用下经5秒后沉入试样的深度。以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，在双对数纸上绘制关系曲线。入土深度2毫米所对应的含水率为塑限。现在是13页\一共有28页\编辑于星期三液限测定方法：液塑限联合测定法：

《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）规定入土深度恰好为17毫米所对应的含水率为17毫米液限，入土深度恰好为10毫米所对应的含水率为10毫米液限。液塑限联合测定法和碟式仪法

现在是14页\一共有28页\编辑于星期三液限测定方法：现在是15页\一共有28页\编辑于星期三液限测定方法：现在是16页\一共有28页\编辑于星期三缩限测定方法：收缩皿法

把土料的含水率调制到大于土的液限，然后将试样分层填入收缩皿中，刮平表面，烘干，测出干土样的体积并称量至0.1克，按下式计算

现在是17页\一共有28页\编辑于星期三塑性指数

液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）成为塑性指数塑性指数表示处于可塑状态时土的含水率可变化幅度。塑性指数越大，可塑状态含水率变化范围也大。塑性指数是反映粘性土性质的一个综合性指标。一般地，塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以常常用作粘性土地分类指标

现在是18页\一共有28页\编辑于星期三液性指数

粘性土即使具有相同的含水率，也未必处于同样的状态，与无粘性土的相对密实度相似，粘性土的状态用液性指数来判别。液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，表达了天然土所处的状态。现在是19页\一共有28页\编辑于星期三判定土处于坚硬状态

土处于可塑状态

土处于流动状态

现在是20页\一共有28页\编辑于星期三注意由于液限和塑限目前都是用扰动土测定的，土的结构已彻底破坏，而天然土一般在自重作用已有很长的历史，它获得了一定的结构强度，以至于土的天然含水率大于它的液限也未必一定会发生流动。含水率大于液限只是意味着：若土的结构遭到破坏，它将转变为粘滞泥浆。现在是21页\一共有28页\编辑于星期三土的压实性

人们很早就用土作为建筑材料，而且知道要把松土击实。公元前200多年，我国秦朝修筑驰实（行车大道），就有用“铁锥筑土坚实”的记载，说明那时人们已经认识到土的密度和土的工程特性有关。现在是22页\一共有28页\编辑于星期三土的压实性

土的压实性指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，使土体能够压实到某种密实程度的性质。土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度，较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。填土的密实度常以其干密度来表示。在实验室内研究土的密实性是通过击实试验进行的。现在是23页\一共有28页\编辑于星期三击实试验

轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米25下，分三层击实56下，分5层击实现在是24页\一共有28页\编辑于星期三击实仪现在是25页\一共有28页\编辑于星期三影响土的压实性的因素含水率的影响对同一种土料，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定土样的含水率和密度，然后以含水率为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。从图中可以看出，当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度增加到某一值后，含水率继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度，此时对应的含水率称为最优含水率。现在是26页\一共有28页\编辑于星期三影响土的压实性的因素击实功能的影响实验室中的击实功能是用击数来反映的，对同一种土，压实功能小，则能达到的最大干密度也小，最优含水率大；压实功能大，则能达到的最大干密度也大，最优含水率小用同一种土料在不同含水率下分别用不同的击数进行击实试验，就能得到一组随击数而异的含水率与干密度关系曲线。现在是27页\一共有28页\编辑于星期三影响土的压实性的因素1、土料的最大干密度和最优含水率不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水率则逐渐减小。但是这种增大或减小的速